论文摘要
随着工业的发展，电动执行器在工业现场控制中的地位越来越重要，尤其是在化工、冶金、电力等领域电动执行器更是得到了空前的广泛应用。在危险场所或者需要远程控制的场合，电动执行器的应用有效保障了生产的安全性，提高了生产效率和系统可靠性。 本文设计的电动执行器采用开关磁阻电动机作为其动力源，充分利用了开关磁阻电动机可以实现步进运行、具有制动能力、转动惯量小、运行效率高、动态响应特性优良、制造工艺简单的特点，改善了传统电动执行器定位不准确的缺陷。 系统采用数字信号处理器作为控制器的核心部件，该处理器集成度高，外设异常丰富。其片上集成的捕获单元为开关磁阻电动机的换相及速度计算提供了必要的硬件基础，而PWM模块则可以直接驱动功率电路，简化了电路的设计。 为了提高系统的可靠性，使系统更加简洁，设计中采用智能功率模块构成功率变换器，取代了分立的元件，使功率电路的杂散电感大大减小，同时也降低了成本。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 电动执行器的发展概况1.2 电动执行器原理及结构特点1.3 采用开关磁阻电动机的必要性1.3.1 传统电动执行器的缺点1.3.2 采用开关磁阻电动机能带来的优点1.4 本文所做的主要工作第2章 开关磁阻电动机控制策略2.1 开关磁阻电动机的结构和工作原理2.2 开关磁阻电动机的特点2.3 开关磁阻电动机的数学模型2.3.1 电压方程2.3.2 磁链方程2.3.3 转矩方程2.3.4 机械运动方程2.3.5 数学模型的求解方法2.4 开关磁阻电动机工作方式的基本分析2.4.1 相绕组电感与转子位置角的关系2.4.2 电磁转矩的分析2.4.3 绕组电流的分析2.4.4 转速的控制第3章 硬件系统3.1 系统硬件结构3.2 处理器3.3 位置检测电路3.3.1 执行器输出轴位置检测电路3.3.2 开关磁阻电动机位置检测3.4 电流检测器3.5 A/D转换电路3.6 显示电路3.7 功率变换器3.7.1 智能功率模块简介3.7.2 智能功率模块的优点3.7.3 功率变换电路3.7.4 功率电路的配线注意事项3.8 电源设计3.8.1 数字信号处理器DSP电源3.8.2 模数转换器参考电源3.8.3 霍尔电流传感器电源3.8.4 智能功率模块驱动电压第4章 软件系统4.1 软件任务分析4.2 软件设计4.2.1 电流检测4.2.2 电流控制4.2.3 速度采集4.2.4 速度控制4.2.5 位置检测4.2.6 位置控制4.2.7 换相控制4.2.8 液晶显示4.2.9 故障诊断4.3 代码设计4.3.1 开机故障诊断流程图4.3.2 速度控制流程图4.3.3 捕获中断服务程序流程图结论参考文献附录 硬件电路攻读学位期间公开发表论文致谢研究生履历
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